Kodėl reikia prijungti baterijas
Akumuliatorius, kaip ir kondensatorius, gali kaupti energiją. Skirtingai nuo paprastos galvaninės baterijos, kur elektros energiją generuojančios cheminės reakcijos yra negrįžtamos, akumuliatorių galima įkrauti. Tai darant, jonai yra atskirti vienas nuo kito, o vidinė akumuliatoriaus chemija įkraunama kaip spyruoklė. Vėliau šie jonai dėl „įkrauto“ cheminio proceso paaukos savo papildomus elektronus į elektros grandinę, patys siekdami rūgščiojo elektrolito neutralumo.
Viskas gerai, tik nuo akumuliatoriaus energijos, kurią jis sugeba sukurti po pilno įkrovimo, priklauso nuo visos jos masės. O masė priklauso nuo našumo - yra standartai, o baterijos gaminamos pagal šiuos standartus. Gerai, kai elektros energijos suvartojimas yra panašiai standartizuotas. Pavyzdžiui, kai turite automobilį, kuris varikliui užvesti sunaudoja tam tikrą kiekį elektros energijos. Na, kitiems jų poreikiams - automatų maitinimas automobilių stovėjimo aikštelėje, spynų įjungimas nuo vagystės ir pan. Akumuliatorių standartai ir skirti naudoti įvairių tipų transporto priemonėms.
O kitose srityse, kur reikalinga stabili pastovi įtampa, galios parametrų paklausa yra daug platesnė ir įvairesnė. Todėl turėdami to paties tipo ir griežtai identiškus akumuliatorius galite pagalvoti apie jų naudojimą skirtingais deriniais ir efektyvesniais įkrovimo būdais, nei banalu krauti juos visus iš eilės.
Kodėl reikia prijungti kelias baterijas
Pagrindines priežastis, kodėl baterijos sujungiamos į agregatus, galima apibendrinti taip:
- Sumažinkite ominius nuostolius (arba šilumos nuostolius energijos perdavimo metu), padidindami sistemos varžą. Srovės stiprumas ir varža yra atvirkščiai proporcingi vienas kitam, ir kuo silpnesnė srovė, tuo mažesni nuostoliai.
- Surinkite akumuliatorių, tinkantį didesnio įtampos diapazono prietaisams maitinti.
- Padidinkite akumuliatoriaus talpą.
- Padidinkite tiek galią, tiek įtampą.
Žodžiu, jie sukuria specifiniams poreikiams pritaikytą akumuliatorių. Lengviau ir patogiau sujungti baterijas po ranka, nei nusipirkti dešimtis skirtingų baterijų. Kai kuriais atvejais tai yra pigiau.
NUORODA. Baterijoje besikaupiančią elektrą sudaro sudedamųjų elementų energijos. Todėl nuoseklaus, lygiagretaus ir kombinuoto sujungimo atveju bus tas pats, jei tie patys elementai bus naudojami vienodu kiekiu.
Maitinimo šaltinių prijungimas
Kaip ir krovinius, pavyzdžiui, lemputes, baterijas galima jungti lygiagrečiai ir nuosekliai.
Tuo pačiu metu, kaip galima iškart įtarti, kažkas turi būti apibendrinta. Sujungus rezistorius nuosekliai, jų pasipriešinimas sumuojamas, srovė ant jų sumažės, bet per kiekvieną jų eis ta pati. Panašiai srovė tiek pat tekės per nuosekliąją baterijų jungtį. Kadangi jų yra daugiau, įtampa akumuliatoriaus išėjimuose padidės. Vadinasi, esant pastoviai apkrovai, tekės didesnė srovė, kuri sunaudos visos baterijos talpą tuo pačiu metu kaip ir viena prie šios apkrovos prijungta baterija.
Lygiagretus apkrovų sujungimas padidina bendrą srovę, tuo tarpu kiekvienos varžos įtampa bus vienoda.Tas pats yra su baterijomis: lygiagrečios jungties įtampa bus tokia pati kaip vieno šaltinio, o srovė kartu gali duoti daugiau. Arba, jei apkrova išliks tokia, kokia buvo, jie galės ją tiekti srove tol, kol padidės jų bendras pajėgumas.
Dabar, nustatę, kad baterijas galima prijungti lygiagrečiai ir nuosekliai, mes išsamiau apsvarstysime, kaip tai veikia.
Įrenginių prijungimo būdai
Šildymo sistemų projektavimo ir organizavimo srities specialistai išskiria tris pagrindinius tipus, kurie skiriasi įgyvendinimo algoritmu ir efektyvumu. Kiekvienas iš jų turi savų pranašumų, kurie pasireiškia specifinėmis eksploatavimo sąlygomis. Ryšys įvyksta
Šoninis
Daroma prielaida, kad radiatorius yra sujungtas su pagrindine linija iš vienos pusės. Šiuo atveju vandens įleidimo anga yra viršuje, išleidimo anga yra apačioje, kad būtų užtikrintas tolygiausias sekcijų ar skydo paviršiaus šildymas. Šis montavimo būdas laikomas efektyviu, nes neuždengtas šilumos mainų plotas procentais yra ne didesnis kaip 10%. Dažniausiai serijinis šoninis šildymo akumuliatorių sujungimas atliekamas daugiaaukščių pastatų butuose, kurie yra centralizuoto komunalinio tinklo vartotojai.
Dažnai tokią schemą papildo aplinkkelis - mažesnio skersmens vamzdis, jungiantis tiekimo ir grąžinimo linijas. Šį prietaisą papildo uždaromieji vožtuvai, kurie atjungia prietaisą nuo sistemos.
Įstrižai
Leidžia maksimaliai padidinti šildytuvo šilumos mainų plotą. Gauta galia yra nuoroda ir nurodoma gaminio pase. Norint įgyvendinti šią prijungimo schemą, įėjimą į radiatorių reikia įdėti viršuje iš vienos pusės, išėjimą apačioje iš kitos pusės. Dėl to darbinės terpės srautas tolygiai praeis per visus vidinius kanalus.
Šis metodas idealiai tinka akumuliatoriams, turintiems daug sekcijų. Būtent įstrižinis dirželis leidžia visiškai suprasti privalumus, kuriuos suteikia nuoseklus šildymo radiatorių sujungimas.
Tarp jo trūkumų verta pabrėžti
- padidėjo išlaidos statybinėms medžiagoms, palyginti su šoninėmis jungtimis
- nesugebėjimas paslėpti komunikacijos sienoje ar grindyse
- montavimo darbų sudėtingumas
Žemiau
Estetiškiausias būdas integruoti prietaisą į sistemą yra tada, kai tiek aušinimo skysčio įleidimas, tiek išleidimas yra apatinėje korpuso dalyje iš skirtingų pusių. Šiuo atveju vamzdžiai dažniausiai slepiasi po grindų danga ir betono lygintuvu. Šiuo atžvilgiu tokios schemos išdėstymas yra įmanomas statybos ir remonto etape.
Jei šildymo baterijos yra sujungtos nuosekliai, apačioje esančioje jungtyje galima prarasti iki 15-20% sistemos efektyvumo. Taip yra dėl to, kad šiek tiek problematiška, kad vanduo per vidinius kolektorius pakiltų į viršutinę prietaiso korpuso dalį. Todėl kai kurios zonos nepakankamai sušyla.
Kaip veikia cheminis maitinimo šaltinis
Maisto šaltiniai, pagrįsti cheminiais procesais, yra pirminiai ir antriniai. Pirminius šaltinius sudaro kietieji elektrodai ir elektrolitai, jungiantys juos chemiškai ir elektriškai - skysti ar kieti junginiai. Viso bloko reakcijų kompleksas veikia taip, kad išsiskiria jam būdingas cheminis disbalansas, lemiantis tam tikrą komponentų pusiausvyrą. Šiuo atveju išsiskyrusi energija įkrautų dalelių pavidalu užgęsta ir sukuria elektros įtampą gnybtuose. Kol lauke nėra ištekėjusių dalelių, elektrinis laukas sulėtina chemines reakcijas šaltinio viduje. Kai prijungsite šaltinio gnybtus su tam tikra elektros apkrova, srovė eis per grandinę, o cheminės reakcijos bus atnaujintos atnaujinta jėga, vėl tiekiant elektros įtampą į gnybtus.Taigi įtampa šaltinyje išlieka nepakitusi, lėtai mažėja tol, kol joje išlieka cheminis disbalansas. Tai galima pastebėti lėtai, laipsniškai mažėjant įtampai gnybtuose.
Tai vadinama cheminio elektros šaltinio iškrovimu. Iš pradžių nustatyta, kad toks kompleksas reaguoja su dviem skirtingais metalais (variu ir cinku) ir rūgštimi. Šiuo atveju išmetimo procese metalai sunaikinami. Bet tada jie pasirinko tokius komponentus ir jų sąveiką, kad jei sumažinus įtampą gnybtuose dėl iškrovos, ji ten dirbtinai palaikoma, tada elektros srovė tekės atgal per šaltinį, o cheminės reakcijos galės grįžti , vėl sukurdamas buvusią pusiausvyros būseną komplekse.
Pirmojo tipo šaltiniai, kuriuose komponentai yra negrįžtamai sunaikinami, vadinami pirminėmis arba galvaninėmis ląstelėmis po tokių procesų atradėjo Luigi Galvani. Antrosios rūšies šaltiniai, veikiantys išorinei įtampai, gali pakeisti visą cheminių reakcijų mechanizmą ir vėl grįžti į pusiausvyros būseną šaltinio viduje, vadinami antrosios rūšies šaltiniais arba elektriniais akumuliatoriais. Nuo žodžio „kaupti“ - tirštėti, rinkti. Ir pagrindinis jų ką tik aprašytas bruožas vadinamas įkrovimu.
Tačiau naudojant baterijas viskas nėra taip paprasta.
Buvo rasti keli tokie cheminiai mechanizmai. Su skirtingomis jose esančiomis medžiagomis. Todėl yra keletas baterijų tipų. Jie elgiasi skirtingai, įkrauna ir iškrauna. Kai kuriais atvejais atsiranda reiškinių, kurie yra labai gerai žinomi žmonėms, kurie su jais susiduria.
Ir praktiškai visi su jais susiduria. Baterijos, kaip autonominiai energijos šaltiniai, naudojamos visur, įvairiausiuose įrenginiuose. Nuo mažų rankinių laikrodžių iki įvairaus dydžio transporto priemonių: lengvųjų automobilių, troleibusų, dyzelinių lokomotyvų, motorinių laivų.
Akumuliatoriaus projektavimo gairės
- Jungiant nuosekliai ir lygiagrečiai, visos baterijos turi būti to paties tipo, amžiaus ir to paties gamintojo. Nuosekliai sujungtų akumuliatorių talpa turi būti vienoda; lygiagrečiai galima tarpusavyje sujungti skirtingos talpos baterijas.
- Jei, sujungus nuosekliai, viena baterija sugenda, reikia pakeisti visas baterijas. Jei lygiagrečiai prijungus vieną akumuliatorių sugenda, jis pašalinamas, o likę akumuliatoriai naudojami tol, kol baigsis. Tada pakeičiamos baterijos.
Kad išvengtumėte ankstyvo senėjimo, nešildykite baterijų. Kiekvienas 6 ° C pakilimas virš 20 ° C sumažina tarnavimo laiką perpus. Įdėkite baterijas gerai vėdinamoje, vėsioje vietoje ir palikite tarp jų oro tarpą, kad paskatintumėte šilumos gamybą.
- Nedidinkite akumuliatoriaus talpos, jei kitoje patalpoje įdėtos baterijos. Skirtingose vietose esančios baterijos veiks skirtingomis aplinkos temperatūromis ir nebus iškraunamos bei įkraunamos tolygiai. Tai dar labiau padidins temperatūrų skirtumą ir lems priešlaikinį senėjimą bei akumuliatoriaus gedimą. Jei akumuliatoriai kraunami arba išsikrauna didele srove, gali atsirasti terminis pabėgimas ir sprogimas.
Įkroviklio prijungimas prie lygiagrečiai sujungtų baterijų akumuliatoriaus. - Jei akumuliatoriaus įkrovimo arba išsikrovimo srovė ilgesnį laiką yra 200 A, esant 12 V (100 A - 24 V), susidaro didelė šiluma. Norėdami jį išsklaidyti, naudokite priverstinę ventiliaciją.Norėdami tai padaryti, įdėkite ugniai atsparų ventiliatorių į akumuliatoriaus skyriaus oro įleidimo angą. Įleidimo ventiliatorius sumažina vandenilio, kurį sukelia baterijos, užsidegimo riziką. (Kai kuriuose standartuose reikalaujama priverstinio oro vėdinimo, kai tik akumuliatoriai yra prijungiami prie įkroviklio, kurio galia didesnė kaip 2 kW, t. Y. 167 amperai, esant 12 voltų, arba 83 amperai, esant 24 voltų įtampai).
- Bet kurio galingo įkroviklio įtampos reguliatorius turi turėti temperatūros jutiklį, kuris sumažina įkrovimo įtampą, kai baterijos yra kaitinamos.
- Didelės talpos akumuliatoriai, turintys didelę įkrovimo ir iškrovimo srovę, gyvenamuosiuose skyriuose montuojami tik sandariose talpyklose, kuriose yra ventiliacija.
Kai kurios baterijų savybės
Klasikinė baterija yra automobilių švino sulfato baterija. Jis gaminamas akumuliatorių pavidalu, nuosekliai sujungtu su baterija. Jo naudojimas ir įkrovimas / iškrovimas yra gerai žinomi. Pavojingi veiksniai juose yra korozinė sieros rūgštis, kurios koncentracija yra 25–30%, ir dujos - vandenilis ir deguonis - išsiskiriančios, kai įkrovimas tęsiasi po to, kai jis yra chemiškai baigtas. Dujų mišinys, atsirandantis dėl vandens disociacijos, yra tiksliai žinomos sprogiosios dujos, kuriose vandenilio yra lygiai dvigubai daugiau nei deguonies. Toks mišinys sprogsta bet kokia proga - kibirkštis, stiprus smūgis.
Šiuolaikinės įrangos - mobiliųjų telefonų, kompiuterių - baterijos gaminamos miniatiūrinio dizaino, joms krauti gaminami įvairaus dizaino įkrovikliai. Daugelyje jų yra valdymo grandinės, leidžiančios subalansuotai sekti įkrovimo proceso pabaigą arba krauti visus elementus, tai yra, atjungti jau įkrautus iš įrenginio.
Dauguma šių baterijų yra gana saugios, o netinkamas jų iškrovimas / įkrovimas gali jas tik sugadinti („atminties efektas“).
Tai taikoma visiems, išskyrus metalinio ličio ličio baterijas. Geriau su jais neeksperimentuoti, o įkrauti tik specialiai tam skirtus įkroviklius ir dirbti su jais tik pagal instrukcijas.
Priežastis ta, kad liitis yra labai aktyvus. Tai yra trečiasis periodinės lentelės elementas po vandenilio - metalo, kuris yra aktyvesnis už natrį.
Dirbdamas su ličio jonų ir kitomis jo pagrindu pagamintomis baterijomis, ličio metalas gali palaipsniui iškristi iš elektrolito ir kartą padaryti trumpąjį jungimą elemento viduje. Tai gali užsidegti, o tai sukels nelaimę. Kadangi to NEGALI atsipirkti. Degdamas be deguonies, reaguodamas su vandeniu. Tokiu atveju išsiskiria didelis šilumos kiekis, o kitos medžiagos prisijungia prie degimo.
Yra žinomi gaisrai mobiliuosiuose telefonuose su ličio jonų baterijomis.
Tačiau inžinerinė mintis juda į priekį ir sukuria vis daugiau naujų įkraunamų elementų, pagrįstų ličiu: ličio-polimero, ličio-nanovielės. Bandoma įveikti trūkumus. Ir jie yra labai geri kaip baterijos. Bet ... nuo nuodėmės geriau nedaryti su jais tų paprastų veiksmų, kurie aprašyti žemiau.
Baterijų šildymo prijungimo schemos pasirinkimas
Baigus pasirinkti šildymo katilo tipą, nustatoma namo šildymo baterijų prijungimo schema. Tai gali būti vieno vamzdžio arba dviejų vamzdžių.
Pats radiatorių sujungimas atliekamas vienu iš trijų būdų:
- dugnas;
- šoninis;
- įstrižai.
Jei, sprendžiant, kaip prijungti šildymo akumuliatorių, buvo numatytas vienpusis vamzdynas, gravitacinių šildymo tinklų skyrių skaičius viename įrenginyje neturėtų viršyti 12, o sistemose, kuriose įrengtas cirkuliacinis siurblys, - 24.
Jei reikia sumontuoti didesnį sekcijų skaičių, prie šildymo radiatorių reikia naudoti universalų vamzdyną. Įrengdami šildymo prietaisus, neturėtumėte pamiršti apie tiesaus vamzdžio ir grįžtamojo vamzdžio pralaidumą, kuris priklauso nuo jų skersmens ir šiurkštumo koeficiento.
Efektyvus šilumos perdavimas gali būti pasiektas esant optimaliam akumuliatorių išdėstymui, tiksliau, stebint prietaisų montavimo atstumą nuo sienų, grindų dangos, lango ir palangės.
Montavimo instrukcijose ir kaip tinkamai prijungti šildymo radiatorių, pateikiami šie standartai:
- prietaisas turi būti 10 - 12 centimetrų atstumu nuo grindų;
- jis turėtų būti įrengtas ne arčiau kaip 8-10 centimetrų nuo palangės;
- galinis skydelis neturėtų būti dedamas arčiau kaip 2 centimetrai nuo sienos;
- montuojant baterijas, būtina numatyti jų kaitinimo laipsnio reguliavimą tiek rankiniu, tiek automatiniu režimu. Tam yra įsigyti specialūs termostatai (išsamiau: "Radiatorių šildymo valdymo vožtuvai, vožtuvų montavimas");
- radiatoriui taisyti ar pakeisti, turėtų būti numatyti vožtuvai, vožtuvai ir rankiniai čiaupai. Jie leis jums atjungti gaminį nuo šildymo sistemos;
- jums reikia uždėti Mayevsky kranus ant prietaisų, pavyzdžiui, nuotraukoje. Jų pagalba pašalinamas sistemoje įstrigęs oras.
Nuoseklus šaltinių ryšys
Tai gerai žinoma elementų, „skardinių“ baterija. Nuosekliai - tai reiškia, kad išvedamas pirmojo pliusas - bus teigiamas visos baterijos gnybtas, o minusas sujungtas su antrojo pliusu. Antrojo minusas yra su trečiojo pliusu. Ir taip iki paskutinio. Priešpaskutinio minusas yra sujungtas su jo pliusu, o jo minusas išvedamas - antrasis akumuliatoriaus gnybtas.
Sujungus baterijas nuosekliai, pridedama visų elementų įtampa, o išėjime - pliuso ir minuso akumuliatoriaus gnybtai - bus gauta įtampų suma.
Pavyzdžiui, automobilio akumuliatorius, turėdamas apie 2,14 voltų kiekviename įkrovtame banke, iš viso duoda 12,84 voltus iš šešių skardinių. 12 tokių skardinių (akumuliatorius dyzeliniams varikliams) duos 24 voltus.
Ir tokio junginio talpa išlieka lygi vienos skardinės talpai. Kai išėjimo įtampa yra didesnė, vardinė apkrovos galia padidės, o energijos suvartojimas bus greitesnis. Tai reiškia, kad visi bus išleisti kartu iš karto kaip vienas elementas.
Nuoseklus baterijų prijungimas
Šios baterijos taip pat kraunamos nuosekliai. Maitinimo įtampos pliusas yra sujungtas su pliusu, minusas su minusu. Norint normaliai apmokestinti, būtina, kad visi bankai būtų vienodi pagal parametrus, iš tos pačios partijos ir būtų vienodai išleisti vieningai.
Priešingu atveju, jei jie išsikrauna šiek tiek kitaip, tada kraunant, vienas baigs krauti prieš kitus ir pradės krauti. Ir tai jam gali blogai baigtis. Tas pats bus pastebimas esant skirtingiems elementų pajėgumams, kurie, griežtai tariant, yra vienodi.
Nuoseklus baterijų sujungimas buvo bandomas nuo pat pradžių, beveik kartu su elektrocheminių elementų išradimu. Alessandro Volta sukūrė savo garsiąją elektrinę koloną iš dviejų metalų - vario ir cinko - apskritimų, kuriuos jis perkėlė rūgštyje išmirkytomis šluostėmis. Konstrukcija pasirodė esąs sėkmingas išradimas, praktiškas ir netgi suteikė įtampą, kurios visiškai pakako tuomet drąsiems eksperimentams tiriant elektrą - ji pasiekė 120 V - ir tapo patikimu energijos šaltiniu.
Saugos inžinerija
- naudoti dielektrines pirštines;
- nelieskite terminalų plikomis rankomis;
- baterijos turi būti atjungtos nuo apkrovos;
- naudoti įrankius su izoliuotomis rankenomis;
- prieš prijungdami patikrinkite gnybtus ir jungties kaiščius;
- nenaudokite skirtingų parametrų ir dėvėjimosi laipsnio akumuliatorių;
- būkite atsargūs su poliškumu;
- jungimui naudokite tinkamus laidus;
- izoliuoti mazgą nuo drėgmės
DĖMESIO! Svarbiausia yra apsisaugoti nuo elektros šoko.
Perjungimo klaidos ir jų pasekmės
Perjungimo klaidas galima suskirstyti į paties ryšio klaidas (sumaišytas pliusas ir minusas) ir neteisingą baterijų ir jungiamųjų laidų pasirinkimą.
Lygiagretus baterijų prijungimas
Lygiagrečiai jungiant maitinimo šaltinius, visi pliusai turi būti prijungti prie vieno, sukuriant teigiamą akumuliatoriaus polių, visi minusai prie kito, sukuriant akumuliatoriaus minusą.
Baterijos dalis
Lygiagretus ryšys
Turint tokį ryšį, įtampa, kaip matome, turėtų būti vienoda visiems elementams. Bet kas tai? Jei prieš jungiant baterijos turi skirtingą įtampą, iškart po prijungimo iškart prasidės „išlyginimo“ procesas. Tie elementai, kurių įtampa yra mažesnė, pradės krautis labai intensyviai, pasisemdami energijos iš tų, kurių įtampa didesnė. Gerai, jei įtampų skirtumas paaiškinamas skirtingu tų pačių elementų išsiskyrimo laipsniu. Bet jei jie yra skirtingi, su skirtingomis įtampos vertėmis, tada prasidės papildymas su visais sekančiais žavesiais: įkrauto elemento kaitinimas, elektrolito virinimas, elektrodų metalo praradimas ir pan. Todėl prieš sujungiant elementus tarpusavyje lygiagrečioje baterijoje, būtina išmatuoti kiekvieno iš jų įtampą voltmetru, kad įsitikintumėte, jog būsima operacija yra saugi.
Kaip matome, abu būdai yra gana perspektyvūs - tiek lygiagretus, tiek nuoseklus baterijų sujungimas. Kasdieniniame gyvenime turime pakankamai tų elementų, kurie yra mūsų programėlėse ar fotoaparatuose: vienos baterijos, dviejų ar keturių. Jie yra sujungti taip, kaip tai apibrėžia dizainas, ir mes net nesusimąstome, ar tai lygiagretus, ar nuoseklus ryšys.
Bet kai techninėje praktikoje būtina nedelsiant užtikrinti didelę įtampą ir net ilgą laiką patalpose yra pastatyti didžiuliai akumuliatorių laukai.
Pavyzdžiui, radijo relės ryšių stoties, turinčios 220 voltų įtampą, avariniam maitinimui tuo laikotarpiu, kai reikia pašalinti bet kokį maitinimo grandinės gedimą, reikia 3 valandų ... Yra daugybė baterijų.
Panašūs straipsniai:
- Būdai konvertuoti 220 voltų į 380
- Kabelio įtampos nuostolių apskaičiavimas
- Darbas su megohmetru: kam jis skirtas ir kaip jį naudoti?
Veiksniai, darantys įtaką šildymo efektyvumui
Šildymo struktūros efektyvumas priklauso nuo kelių veiksnių:
- Šildymo sistemos elementų išdėstymas
... Kambario šildymo laipsnis ir tolygumas priklauso nuo šio darbo teisingumo ir, atitinkamai, pinigų sumos, išleistos namo ar buto šildymui. - Šildymo įrangos pasirinkimas
... Viskas, ko reikia kuriant šildymo sistemą, įgyjama remiantis profesionaliai atliktu techninių ir finansinių rodiklių skaičiavimu. Faktas yra tas, kad sprendimas, kaip tinkamai prijungti šildymo radiatorius, ir tinkamos įrangos pasirinkimas prisideda prie maksimalaus šilumos perdavimo su minimaliomis degalų sąnaudomis.